本文關鍵詞：偶氮苯衍生物自組裝納米粒子的制備及在藥物控釋系統(tǒng)中的應用

  更多相關文章： 光控藥物釋放 偶氮苯 自組裝 雙光子 化學發(fā)光

【摘要】：近年來,隨著納米材料和技術的蓬勃發(fā)展,納米藥物控釋系統(tǒng)在腫瘤的診斷和治療方面顯現(xiàn)出了巨大應用價值。納米藥物控釋系統(tǒng)即是將藥物和納米載體結(jié)合起來,在pH、溫度、光或酶等刺激下在病灶部位能將負載的藥物釋放出來的體系。通過對藥物載體的功能化及響應基團的修飾,可以實現(xiàn)藥物的定點釋放和定時釋放,提高了治療部位的藥物濃度,同時減少了藥物在運輸過程的損失及毒副作用,這在生物醫(yī)學領域具有重要的研究意義。在納米藥物控釋系統(tǒng)中,偶氮苯衍生物由于其獨特的光致異構(gòu)化性質(zhì),在藥物的光控釋放系統(tǒng)中已引起廣泛的關注。然而傳統(tǒng)的研究常使用紫外光作為偶氮苯衍生物光異構(gòu)化的激發(fā)光源,但紫外光存在一定的光毒性,且紫外光的組織穿透深度方面存在局限。針對這些問題,本論文設計制備了兩類基于偶氮苯衍生物的自組裝納米材料,通過雙光子近紅外光以及化學發(fā)光作為其異構(gòu)化的激發(fā)光源,并將其用于藥物的可控釋放研究。本論文主要包含以下三個部分:(1)基于偶氮苯超支化分子的自組裝納米粒子的制備、表征和雙光子近紅外響應特性研究:設計合成了一種基于雙光子近紅外光響應的兩親性偶氮苯衍生物(HPGAZO),由疏水的偶氮苯近紅外光敏感部分和親水的縮水甘油醚組成,在水溶液中能自組裝成42 nm左右的納米顆粒(HPGAZO NPs)。該納米粒子具有良好的生物相容性和分散性,在雙光子近紅外光源(720 nm)激發(fā)下,偶氮苯由反式構(gòu)象變成順式構(gòu)象,順反構(gòu)象的變化破壞了原本兩親性偶氮苯自組裝形成的穩(wěn)定膠束結(jié)構(gòu)。本文主要研究了HPGAZO在水溶液中的基本光物理性質(zhì),自組裝行為以及其自組裝納米粒子對雙光子近紅外響應效果,并探討了其在智能納米藥物載體方面的應用潛力。(2)基于偶氮苯聚合物和環(huán)糊精聚合物自組裝納米粒子的制備與表征:設計合成了主鏈為聚馬來酸酐,側(cè)鏈分別修飾偶氮苯(AZO)與環(huán)糊精(CD)的水溶性聚合物PAZO和PCD。在水溶液中通過利用偶氮苯與環(huán)糊精的主客體相互作用自組裝形成60 nm左右的聚合物納米粒子(NPs)。通過核磁共振氫譜(HNMR)、凝膠滲透色譜(GPC)對聚合物PCD和PAZO的結(jié)構(gòu)進行了表征,動態(tài)散射光譜(DLS)和透射電子顯微鏡(TEM)對PCD和PAZO在水溶液中自組裝行為進行了表征。結(jié)果表明該納米粒子具有良好的水溶性和分散性,可以作為藥物載體。(3)基于偶氮苯聚合物和環(huán)糊精聚合物自組裝載藥納米粒子的可控藥物釋放研究:本部分利用偶氮苯和環(huán)糊精的主客體自組裝,通過超聲的方法將化學發(fā)光物質(zhì)雙草酸酯(CPPO)和熒光喜樹堿藥物(CPT)包封在自組裝納米粒子內(nèi)部,制成74 nm的載藥納米粒子(CPPO@CPT@NPs),并對其的載藥性質(zhì)進行了研究。CPPO@CPT@NPs作為藥物載體在加入雙氧水后,CPPO,CPT,H2O2的化學發(fā)光體系發(fā)出的熒光能夠被納米粒子中的偶氮苯結(jié)構(gòu)所吸收,偶氮苯結(jié)構(gòu)吸收能量后,從反式構(gòu)象變?yōu)轫樖綐?gòu)象,由于空間的不匹配,偶氮苯分子從環(huán)糊精空腔中脫落出來,自組裝結(jié)構(gòu)解離,抗腫瘤藥物CPT就被釋放出來。未載藥的納米載體本身細胞毒性較低,而CPPO@CPT@NPs對癌細胞內(nèi)高濃度的H2O2有很好的響應,能夠有效殺死癌細胞。綜上所述,所制備的CPPO@CPT@NPs是一種有效的納米藥物載體,在納米生物醫(yī)學領域中具有潛在的應用價值。
【關鍵詞】：光控藥物釋放 偶氮苯 自組裝 雙光子 化學發(fā)光
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ460.1;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 刺激-響應型藥物控釋系統(tǒng)概述11
• 1.2 光控藥物釋放系統(tǒng)11-15
• 1.2.1 光熱效應12-13
• 1.2.2 光化學反應13-15
• 1.3 偶氮苯衍生物及其光化學性質(zhì)15-16
• 1.4 基于偶氮苯的藥物載體及其在藥物控釋系統(tǒng)中應用16-19
• 1.4.1 囊泡和膠束16-17
• 1.4.2 納米脂質(zhì)體17-18
• 1.4.3 水凝膠18-19
• 第二章 相關背景知識介紹19-23
• 2.1 納米藥物載體研究背景19-20
• 2.2 偶氮苯衍生物在納米藥物載體中的研究背景20
• 2.3 本論文的設計思路20-22
• 2.4 本論文選題所想要解決的問題和創(chuàng)新點22-23
• 第三章 基于偶氮苯超支化分子自組裝納米粒子的制備，表征和雙光子近紅外響應特性23-36
• 3.1 引言23-24
• 3.2 實驗部分24-27
• 3.2.1 原料和試劑24
• 3.2.2 實驗儀器和操作方法24-25
• 3.2.3 合成部分25-27
• 3.3 結(jié)果與討論27-34
• 3.3.1 4-(N-乙基-N-羥乙基)偶氮苯的~1H NMR和~(13)C NMR27-28
• 3.3.2 4-[N-乙基-N-(2-氯乙基)]偶氮苯的~1H NMR和~(13)C NMR28-30
• 3.3.3 3,5-二[2-(N-乙基偶氮基)]乙氧基苯甲醇的~1H NMR表征30
• 3.3.4 HPGAZO的~1H NMR和MALDI-TOF表征30-31
• 3.3.5 HPGAZO在水溶液中自組裝及其TEM，DLS表征31-33
• 3.3.6 HPGAZO的雙光子近紅外光響應特性33-34
• 3.4 小結(jié)34-36
• 第四章 基于偶氮苯聚合物和環(huán)糊精聚合物自組裝納米粒子的制備和表征36-46
• 4.1 引言36-37
• 4.2 實驗部分37-42
• 4.2.1 原料和試劑37
• 4.2.2 實驗儀器和操作方法37-38
• 4.2.3 合成部分38-42
• 4.3 結(jié)果與討論42-45
• 4.3.1 單鏈PAZO的~1H NMR及GPC表征42-43
• 4.3.2 單鏈PCD的~1H NMR及GPC表征43
• 4.3.3 PAZO，，PCD，NPs在水溶液中DLS表征43-45
• 4.4 小結(jié)45-46
• 第五章 基于偶氮苯聚合物和環(huán)糊精聚合物自組裝載藥納米粒子在藥物控釋系統(tǒng)中的應用研究46-59
• 5.1 引言46-47
• 5.2 基于偶氮苯聚合物和環(huán)糊精聚合物自組裝納米粒載藥的制備CPPO@CPT @NPs及其表征47-49
• 5.3 CPPO@CPT @NPs的H_2O_2響應原理及依據(jù)49-52
• 5.3.1 CPPO@CPT@NPs的化學發(fā)光50-51
• 5.3.2 NPs的紫外吸收光譜和CPPO、CPT、H_2O_2的化學發(fā)光光譜51-52
• 5.4 NPs作為藥物載體本身的細胞毒性分析52
• 5.5 基于偶氮苯環(huán)糊精自組裝聚合物納米粒子載藥量(DL%)和包封率(EE%)的測定52-53
• 5.6 CPPO@CPT@NPs的H_2O_2響應特性分析53-58
• 5.6.1 CPPO@CPT@NPs雙氧水響應的紫外吸收變化53-54
• 5.6.2 CPPO@CPT@NPs的雙氧水響應TEM，DLS變化54-56
• 5.6.3 CPPO@CPT@NPs藥物釋放曲線56-57
• 5.6.4 CPPO@CPT@NPs在細胞內(nèi)的藥物釋放研究57-58
• 5.7 小結(jié)58-59
• 第六章 總結(jié)與展望59-61
• 6.1 總結(jié)59
• 6.2 展望59-61
• 參考文獻61-66
• 附錄1 攻讀碩士學位期間申請的專利66-67
• 致謝67

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